Сейсмометры зафиксировали обрушения крупнейшего обрывистого побережья Германии

Десятикилометровое ярко-белое побережье крупнейшего острова Германии, Рюгена, формируется за счёт эпизодических обрушений. Ранее считалось, что эти обрушения происходят в основном из-за сильных дождей и штормов. Однако в ходе более чем двухлетнего исследования учёные из GFZ (Немецкого исследовательского центра геонаук) представили новую и удивительно детальную картину активности обрушений прибрежных скал. Исследование основано на непрерывных сейсмических измерениях и аэрофотоснимках высокого разрешения и опубликовано в Journal of Geophysical Research.

Меловые скалы Рюгена с 118-метровой скалой Кёнигсштуль — знаменитый символ национального парка Ясмунд. Утёс, сложенный окаменелыми известковыми водорослями, отступает в среднем на несколько дециметров в год. Этот процесс происходит за счёт эффектных отколов крупных меловых блоков (в данном исследовании — объёмом до 5000 м³), которые с силой ударяются о пляж. Эти удары генерируют слабые землетрясения, которые учёные регистрировали с помощью сейсмометров. Сеть таких датчиков была установлена вдоль побережья с весны 2017 по 2019 год. В сочетании с метеорологическими данными и 3D-моделями обрыва, полученными с дронов, сейсмическая информация позволила регулярно собирать важные данные о событиях, которые ранее были доступны лишь в редких случаях: время, продолжительность и развитие отдельных событий с субсекундным разрешением, положение и объём зон отрыва и отложения материала, а также свойства грунта в месте события.

На основе более 80 зарегистрированных обрушений учёные смогли выявить несколько взаимосвязанных причин. «Основная причина — достаточное насыщение мела водой, — говорит ведущий автор исследования Михаэль Дице. — Однако вода поступает не только от дождя на поверхность скалы, но и из-за потока грунтовых вод и конденсации влаги воздуха в более холодные ночные часы. Следовательно, обрушения предпочтительно происходят ночью, а также через несколько часов и даже день после дождей». Большинство обрушений случается зимой, поскольку в это время деревья не могут поглощать почвенную влагу, что приводит к более влажным условиям. Исследование выявило драматический эффект от более влажного и более сухого, чем в среднем, лета. В 2017 году, когда выпало 126% от типичного количества осадков, произошло 65 обрушений. Напротив, исключительно засушливое лето 2018 года (51% от среднего количества дождя) привело к лишь 11 случаям обрушения скал следующей зимой.

Долгосрочные последствия таких засушливых лет для скал остаются предметом дискуссий. В целом, именно небольшие обрушения поставляют на пляж достаточно рыхлого материала, чтобы волны не подтачивали основание утёса. Если этого осадка не хватает, подмыв основания волнами подготовит скалу к крупномасштабному секторному обрушению. Учёные уже установили оборудование на соседнем острове Хиддензе, чтобы детальнее изучить прямое воздействие волн. Кроме того, северная часть этого острова периодически подвергается массивным оползням, последний из которых произошёл зимой 2019 года, когда блок длиной в несколько сотен метров сместился вниз по склону более чем на 20 см.